專利名稱：雙路顯示溫度控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度顯示控制儀表。
近年來，國內(nèi)外較普遍采用數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀或智能化儀表，進行單回路和多回路的溫度顯示調(diào)節(jié)。由于反應(yīng)器(通常為圓柱形)的內(nèi)溫(工藝要求準確控制的溫度)是通過壁溫加熱后通過傳熱介質(zhì)傳熱，經(jīng)過一段時間才能達到，其時間的長短與傳熱介質(zhì)，保溫程度等有關(guān)。在升溫過程中，熱電偶所測的溫度信號達到或稍超給定值時，儀表控制負載斷電，但這時爐壁的溫度遠高于爐內(nèi)的溫度，因此爐壁的溫度繼續(xù)向爐內(nèi)傳熱使爐內(nèi)(即反應(yīng)器內(nèi))的溫度繼續(xù)升高，有時爐內(nèi)溫度可超過給定值幾十度。在降溫過程中熱電偶所測得的溫度雖然接近給定值，但壁溫遠低于給定值，這時，負載既使在給電的情況下，內(nèi)溫仍要下降一段時間。這樣就使反應(yīng)器的內(nèi)溫測量值圍繞給定值上下波動，即使在保溫較好情況下或采用控制功能多，精度高的市售儀表，也存在著波動，控制質(zhì)量不盡人意。如果采用巡檢表或記錄表測內(nèi)溫予以監(jiān)視，不但成本大大增加，且指示點與所要測點的對應(yīng)關(guān)系不明確。
采用單回路數(shù)字顯示控制儀時，熱電偶回路有時因短路或接觸不良等造成假指示，導(dǎo)致儀表失控，溫度驟升，這時會壞反應(yīng)器及內(nèi)部的反應(yīng)物，嚴重時可能造成著火和爆炸等事故。如果采用單回路的溫度顯示控制，并具有報警功能的儀表，由于熱電偶回路出現(xiàn)故障，使熱偶回路將輸出失真的信號，導(dǎo)致錯誤報警，因此，可靠性不高。
在特殊情況下反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)物是吸熱或放熱反應(yīng)，內(nèi)溫在隨時變化，要求壁溫隨時與內(nèi)溫保持一致，即實現(xiàn)絕熱控制，單回路的顯示溫度控制儀表不能達到要求。
本發(fā)明的目的是提供一種雙路顯示溫度控制儀表，并具有真實值報警功能。
下面結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

圖1是本發(fā)明的溫度控制儀的框圖。
A框為內(nèi)溫測量部分，包括，1、熱偶補償電路；2、前置放大電路；3、線性化電路；4、A/D轉(zhuǎn)換電路；5、譯碼、驅(qū)動、顯示電路；13、熱電偶。
B框為控制部分，包括，7、給定值設(shè)定器；8、給定值放大器；9、加法器；10、控制電路；11輸出電路；12轉(zhuǎn)換開關(guān)。
C框為壁溫測量部分，包括，1′、熱偶補償電路；2′、前置放大電路；3′、線性化電路；4′、A/D轉(zhuǎn)換電路；5′譯碼、驅(qū)動、顯示電路；13′、熱電偶。
D框為報警部分，包括，7′、報警給定值設(shè)定器；8′給定值放大器；9′、加法器；6′、跟隨器與倒相器電路；10′、控制電路；11′、輸出電路。
除上述A、B、C和D框外，本發(fā)明還包括6、跟隨器與倒相器電路。
本發(fā)明中D框報警部分的測量值為內(nèi)溫測量值；當以內(nèi)溫測量值為控制部分給定值時，內(nèi)溫測量部分(A框)的線性化電路3輸出信號，經(jīng)過跟隨器與倒相器6，進行信號處理。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)DD10表的框圖。
14、前置放大電路；15、線性化電路；16、A/D轉(zhuǎn)換電路；17、譯碼、驅(qū)動、顯示電路；18、給定值設(shè)定器(撥盤)；19、給定值放大器；20、加法器；21、時間比例控制電路；22輸出電路；23、熱電偶。
本發(fā)明實現(xiàn)方式如下兩根熱電偶13、13′測得的毫伏信號分別通過內(nèi)溫測量部分A框和壁溫測量部分C框，可分別顯示兩個溫區(qū)的溫度(如反應(yīng)器的內(nèi)溫和壁溫)，該表可在兩種狀態(tài)下工作，通過切換開關(guān)12的切換可選擇它的工作狀態(tài)。工作在狀態(tài)1，通過給定值設(shè)定器7設(shè)定參數(shù)，控制壁溫，使反應(yīng)器內(nèi)的溫度達到某一值，即工藝要求的溫度值；當壁溫熱偶出現(xiàn)故障或可控硅擊穿，導(dǎo)致儀表失控，使反應(yīng)器內(nèi)溫度升高時，內(nèi)溫熱偶可及時測出反應(yīng)器的真實值，此值超過報警值時，報警部分發(fā)出聲光報警信號，并切斷負載電源；工作在狀態(tài)2，即以內(nèi)溫測溫回路為給定值，壁溫測溫回路為測量回路，兩回路組態(tài)形成自動跟蹤控制回路，實現(xiàn)內(nèi)溫一壁溫的絕熱控制方式，使壁溫與內(nèi)溫保持一致。當壁溫熱偶回路出現(xiàn)故障或可控硅擊穿時，導(dǎo)致儀表失控，使內(nèi)溫升高，內(nèi)溫熱偶可及時測出反應(yīng)器的真值，此值超過報警值時，報警部分發(fā)出聲光報警，并切斷負載電源。
內(nèi)溫測量部分A框與壁溫測量部分C框工作原理與工作過程完全相同，內(nèi)溫測量部分A框的工作過程熱電偶13所測得的毫伏信號通過熱偶補償電路1補償后輸出，接入前置放大器2的同相端。經(jīng)前置放大器2放大后再輸出，將輸出的信號經(jīng)線性化電路3處理后一路送給A/D轉(zhuǎn)換電路4，一路送給報警部分D框的加法器9′，一路送給跟隨器與倒相器6。送給A/D轉(zhuǎn)換器4的信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過譯碼、驅(qū)動、顯示電路5進行顯示。送給跟隨器與倒相器6的信號經(jīng)信號處理后輸出，接到切換開關(guān)12的122點。
控制部分B框工作過程通過給定值設(shè)定器7可設(shè)定控制溫度的給定值，然后通過給定值放大器8放大后輸出，接到切換開關(guān)12的121點。當切換開關(guān)12切換到121時，即在狀態(tài)1下工作通過給定值設(shè)定器7設(shè)定參數(shù)，這時輸入加法器9的信號分別來自壁溫測量部分C框的線性化電路3′的輸出端和給定值放大器8輸出端；當切換開關(guān)12切換到122時，即在狀態(tài)2工作以內(nèi)溫測溫回路(A框)為控制溫度的給定值，這時輸入加法器9的信號分別來自跟隨器及倒相器6的輸出端和壁溫測量部分C框的線性化電路3′的輸出端。
加法器9將輸入的信號進行放大，得到放大后的偏差信號，將此信號送入控制電路10，控制電路10根據(jù)輸入信號的不同情況輸出相應(yīng)的輸出信號，此信號驅(qū)動輸出電路11的三極管是否導(dǎo)通，確定輸出部分11繼電器線圈兩端是否給電。
報警部分D框工作過程通過報警給定值設(shè)定器7′設(shè)定報警值，接到給定值放大器8′的反相端，通過放大器8′放大后輸出到加法器9′，同時，內(nèi)溫測量部分A框的線性化電路3輸出的信號接到加法器9′，加法器9′將輸入的信號進行放大，得到放大后的偏差信號，此信號經(jīng)跟隨器與倒相器6′進行處理，得到與之相反的信號，此信號送入控制電路10′，控制電路10′根據(jù)輸入信號的不同情況輸出相應(yīng)的輸出信號，此信號驅(qū)動輸出電路11′的三極管，確定輸出電路11′繼電器線圈兩端是否給電。
本發(fā)明中給定值設(shè)定器7及報警值給定值設(shè)定器7′，可以采用給定值撥盤或無觸點轉(zhuǎn)換器?？刂齐娐?0、10′可以采用時間比例控制電路、比例控制電路或PID控制電路。
本發(fā)明的雙路顯示溫度控制儀表，由于采用了內(nèi)外同時測溫，跟蹤控制及內(nèi)溫報警技術(shù)，以及采用了先進的數(shù)字化技術(shù)，該表通過實驗獲得了滿意的效果，精度高(0～600℃最大誤差不超過±2℃，±1個字)，性能穩(wěn)定，可靠。該表既適用于一般電加熱爐的溫度控制與數(shù)字顯示，更適用于滯后較大對象的溫度控制和絕熱溫度控制，并具有溫度的真實值超限報警聯(lián)鎖功能，更增加了溫控的可靠性和對裝置的保護措施。成本低，結(jié)構(gòu)簡單，維護使用方便。
權(quán)利要求
1.雙路顯示溫度控制儀表，由測量部分、控制部分及報警部分組成，其特征在于測量部分包括內(nèi)溫測量部分A框和壁溫測量C框，以及控制部分B框，報警部分D框和跟隨器與倒相器6組成，由A框的線性化電路3輸出的信號分成三路，其中，一路在A框內(nèi)送給A/D轉(zhuǎn)換電路4，一路送給跟隨器與倒相器6，另一路送給報警部分D框的加法器9′，跟隨器與倒相器6將信號處理后輸出到B框內(nèi)轉(zhuǎn)換開關(guān)12的122點，壁溫測量部分C框內(nèi)的線性化電路3′輸出的信號分二路，一路在C框內(nèi)送給A/D轉(zhuǎn)換4′，另一路送給B框的加法器9。
2.按照權(quán)利要求1的儀表，其特征在于內(nèi)溫測量部分A框包括熱偶補償電路1，前置放大電路2，線性化電路3，A/D轉(zhuǎn)換電路4，譯碼、驅(qū)動、顯示電路5，熱電偶13。
3.按照權(quán)利要求1的儀表，其特征在于控制部分B框包括，給定值設(shè)定器7，給定值放大器8，加法器9，控制電路10，輸出電路11。
4.按照權(quán)利要求1的儀表，其特征在于壁溫測量部分C框，包括熱偶補償電路1′，前置放大電路2′，線性化電路3′，A/D轉(zhuǎn)換電路4′，譯碼、驅(qū)動、顯示電路5′，熱電偶13′。
5.按照權(quán)利要求1的儀表，其特征在于報警部分D框包括，報警給定值設(shè)定器7′，給定值放大器8′，加法器9′，跟隨器與倒相器電路6′，控制電路10′，輸出電路11′。
6.按照權(quán)利要求1的儀表，其特征在于在絕熱控制情況下，內(nèi)溫測量部分A框的線性化電路3輸出的信號經(jīng)跟隨器與倒相器6進行信號處理后輸出，接到切換開關(guān)12的122點。
全文摘要
本發(fā)明提出一種雙路顯示溫度控制儀表，它主要由內(nèi)溫測量部分；壁溫測量部分；控制部分；報警部分及跟隨器及倒相器組成。本發(fā)明既可代替單回路數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表，也適用于溫控滯后大，溫度的真值報警(報警方式為聲光報警，并切斷負載電源)，絕熱控制情況下使用。具有精度高(0-600℃最大誤差不超過±2℃，±1個字)性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)新穎，使用、維護、接線方便。生產(chǎn)成本低。
文檔編號G05D23/22GK1167290SQ9610528
公開日1997年12月10日 申請日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月30日
發(fā)明者吳長喜 申請人:中國石油化工總公司撫順石油化工研究院